26. Методы параллельной обработки нечисловой информации используются …

§ 6.4. Методы параллельной обработки нечисловой информации

Обработка нечисловой информации приобретает все большее значение в связи с созданием систем автоматизации и интеллектуализации труда в производственной и научной сферах.

В этом параграфе будут рассмотрены два примера:

1) построение распределенной базы данных реляционного типа на ПМ;

2) реализация некоторых алгоритмов автоматического программирования для машин с управлением от потока данных.

Распределенные базы данных. Основной операцией в БД являетсятранзакция — получение ответа на запрос, представленный в определенной форме. В современных БД число запросов достигает нескольких сотен в секунду, и на каждый запрос требуется выполнить около миллиона арифметико-логических операций. Следовательно, ЭВМ для обработки БД должны иметь быстродействие в десятки и сотни миллионов операций в секунду, а объем памяти может достигать нескольких гигабайт.

Структура современных ЭВМ для обработки БД, как правило, строится по принципу процессорной матрицы. Рассмотрим структуру, функционирование и программирование одной из таких ЭВМ, сходной по системе команд с известным процессором для

реляционных баз данных RAP [1].

Существуют сетевые, иерархические и реляционные БД. Последние наиболее перспективны. Ознакомимся с некоторыми понятиями реляционной алгебры.

Основным понятием реляционной алгебры является отношение (рис. 6.10). Отношение содержит ряд столбцов, называемых доменами. Каждый домен является набором некоторых величин и

имеет свое имя.

База данных есть совокупность отношений, связанных общими доменами и изменяющихся во времени. Отношения имеют различную размерность и обрабатываются для извлечения неявно

заданной информации. Одинаковых строк в отношении не может быть.

Система обработки данных в БД называется системой управления базой данных (СУБД).

Автоматическая генерация программ. В ЭВМ пятого поколения предусматривается автоматическая генерация программ вычислений на основе заданного человеком условия задачи. Уже разработаны и экспериментально проверены некоторые из таких методов.

Большую известность получил метод вычислительных моделей [11], предназначенный для задач с четко определенными отношениями. Система на основе вычислительных моделей содержит базу знаний, предметную и операционную области. В базе знаний находятся наиболее общие понятия и правила вывода, обеспечивающие логику работы для предметных областей всех

видов.

В предметной области содержатся знания, относящиеся к конкретной области научной или инженерной деятельности. Область операций хранит условия задачи, начальные данные, копию нужных разделов предметной области и т.д.

Функционирование вычислительной модели можно обеспечить и на многопроцессорных ЭВМ (типа МКМД). Но и в этом случае необходимо реализовать запуск операторов после появления данных, т.е. опять же обеспечить управление от потока данных.

Однако поскольку в МКМД-ЭВМ отсутствуют необходимые аппаратные средства, такие машины будет менее эффективны, чем ЭВМ с управлением от потока данных, в которых этот вид управления на всех уровнях поддерживается аппаратурой.